RU190070U1

RU190070U1 - CENTRIFUGAL-VORTEX APPARATUS FOR OIL CLEANING FROM HYDROGEN

Info

Publication number: RU190070U1
Application number: RU2018146702U
Authority: RU
Inventors: Сатеник Кареновна Апресян; Евгений Алексеевич Соловьев; Эдуард Аркадьевич Петровский
Priority date: 2018-12-25
Filing date: 2018-12-25
Publication date: 2019-06-17

Abstract

Полезная модель относится к способам и аппаратам нефтепереработки и может быть использована для тонкой очистки добываемой нефти от сероводорода в промысловых условиях с помощью центробежной силы. Технической задачей настоящей полезной модели является расширение диапазона функционального применения аппарата и повышение эффективности очистки нефти от сероводорода, которые достигаются за счет стабилизации потока путем установки газоотвода регулируемой глубины, упрощение конструкции, снижение затрат на очистку, снижение металлоемкости. Для решения технической задачи предложен центробежно-вихревой аппарат для очистки нефти от сероводорода, содержащий рабочий цилиндр с тангенциальным подводящим патрубком очищаемой нефти и отводящий патрубок очищенной нефти. Новым в аппарате является то, что для выброса выделившегося сероводорода предусмотрен цилиндрический газоотвод с регулируемой глубиной, предназначенный для стабилизации потока нефти внутри рабочего цилиндра и повышения эффективности разделения нефти и сероводорода. Аппарат выполнен с возможностью дополнительной очистки нефти посредством диспергирования через круглые отверстия, расположенные на рабочем цилиндре. Круглая форма отверстий снижает гидравлическое сопротивление и улучшает диспергирование нефти.The invention relates to methods and apparatus for refining and can be used for fine cleaning of the extracted oil from hydrogen sulfide in field conditions using centrifugal force. The technical task of this utility model is to expand the range of functional application of the apparatus and increase the efficiency of oil purification from hydrogen sulfide, which are achieved by stabilizing the flow by installing a gas outlet of adjustable depth, simplifying the design, reducing cleaning costs, reducing metal consumption. To solve the technical problem, a centrifugal-vortex apparatus for cleaning oil from hydrogen sulphide is proposed, containing a working cylinder with a tangential inlet pipe of the oil being cleaned and a discharge pipe of purified oil. New in the apparatus is that a cylindrical gas outlet with adjustable depth is designed to emit released hydrogen sulfide, designed to stabilize the flow of oil inside the working cylinder and increase the efficiency of separation of oil and hydrogen sulfide. The device is made with the possibility of additional purification of oil by dispersing through round holes located on the working cylinder. The round shape of the holes reduces the hydraulic resistance and improves the dispersion of oil.

Description

Полезная модель относится к способам и аппаратам нефтепереработки и может быть использована для тонкой очистки добываемой нефти от сероводорода в промысловых условиях с помощью центробежной силы.The invention relates to methods and apparatus for refining and can be used for fine cleaning of the extracted oil from hydrogen sulfide in field conditions using centrifugal force.

Известен десорбер (Патент РФ №2363514 С1, дата приоритета 10.08.2009, авторы: Замин Б.А, Маликов Н.Г., RU) для очистки нефти от вредных газов, относящийся к области нефтепереработки, который может быть использован для десорбции сероводорода из добываемой нефти в промысловых условиях. Десорбер содержит емкость с подводящими патрубками очищаемой нефти и десорбирующего газа, отводящий патрубок десорбированной нефти, патрубок отвода отработанного десорбированного газа. Емкость, заполняемая нефтью, образует десорбер третьей ступени. Газопровод десорбирующего газа подводится к третьей ступени, где применено циркуляционное устройство, внутри которого установлено устройство для барботажа десорбирующего газа. Газообразный десорбирующий газ, отработавший в десорбере третьей ступени, через отводящий газопровод подведен к подводящему патрубку десорбирующего газа десорбера первой ступени. Отводящий патрубок нефти из десорбера первой ступени присоединен к емкости десорбера третей ступени через десорбер второй ступени, снабженный диспергатором нефти.Known desorber (RF Patent No. 2363514 C1, priority date August 10, 2009, authors: Zamin BA, Malikov NG, RU) for oil purification from harmful gases, belonging to the field of oil refining, which can be used for desorption of hydrogen sulfide from oil produced in field conditions. Desorber contains a tank with inlet pipes of the oil being cleaned and a desorbing gas, a branch pipe of the desorbed oil, a branch pipe of the exhaust of the desorbed gas. The tank filled with oil forms a desorber of the third stage. The gas pipeline of the stripping gas is supplied to the third stage, where a circulating device is used, inside which a device for bubbling the stripping gas is installed. The gaseous stripping gas, which has been exhausted in the stripper of the third stage, is brought to the inlet of the stripping gas of the stripper of the first stage through a discharge gas pipeline. The oil outlet pipe from the first-stage stripper is connected to the third-stage stripper tank through a second-stage stripper, equipped with an oil dispersant.

Недостатком известного десорбера является громоздкость, большая металло- и материалоемкость и его дороговизна.The disadvantage of the known desorber is cumbersome, high metal and material consumption and its high cost.

Известен тепломассообменный аппарат, заявленный в патенте (Патент РФ №2095125 С1, дата приоритета 10.11.1997, авторы: Зимин Б.А. и др., RU). Тепломассообменник содержит: корпус, состоящий из емкости, выполненной из цилиндрической обечайки с дном, верхней крышкой. Центробежное контактное устройство, выполненное из двух обечаек (труб), состыкованных между собой при помощи кольца (шайбы). Центробежное контактное устройство имеет верхнюю и нижнюю крышки с центральными отверстиями. К верхней крышке (к отверстию) подсоединен патрубок отвода газовой среды. Центробежное контактное устройство имеет в верхней части тангенциально присоединенные патрубки подвода жидкости, а в нижней части - отверстия, выполненные в виде горизонтальных щелей. В кольцевом пространстве между стенкой емкости корпуса и обечайкой центробежного контактного устройства имеется кольцевая перегородка (шайба), уменьшающая это кольцевое пространство. В верхней части цилиндрической емкости корпуса подсоединен тангенциально или радиально патрубок газообразной среды. В нижней части емкости корпуса имеется тангенциальный патрубок отвода проконтактировавшей жидкости. Способ обработки сырья, реализуемый в теплообменнике, заключается в интенсивном контакте газовой и жидкой среды в поле действия центробежных сил.Known heat and mass transfer apparatus, claimed in the patent (RF Patent No. 2095125 C1, priority date 10.11.1997, authors: Zimin BA, etc., RU). The heat and mass exchanger contains: a housing consisting of a container made of a cylindrical shell with a bottom, an upper lid. A centrifugal contact device made of two shells (tubes), joined together with a ring (washer). The centrifugal contact device has top and bottom covers with central holes. To the top cover (hole) is connected to the outlet of the gas environment. The centrifugal contact device has tangentially attached liquid supply pipes in the upper part, and openings in the lower part, made in the form of horizontal slots. In the annular space between the wall of the container body and the shell of the centrifugal contact device there is an annular partition (washer) that reduces this annular space. In the upper part of the cylindrical container of the body is connected tangentially or radially the nozzle of the gaseous medium. In the lower part of the body of the case there is a tangential nozzle for withdrawal of the contact fluid. The method of processing raw materials, implemented in a heat exchanger, is the intensive contact of gas and liquid medium in the field of action of centrifugal forces.

Недостатком аппарата является: ограничение по вязкости обрабатываемых жидкостей, обусловленное узкими прямоугольными отверстиями, сложность конструкции, высокая металлоемкость, высокие затраты на очистку нефти, низкая эффективность тепломассообменника.The disadvantage of the device is: the limitation on the viscosity of the processed liquids, due to the narrow rectangular holes, the design complexity, high metal consumption, high costs for oil refining, low efficiency of the heat and mass exchanger.

В качестве прототипа выбран центробежный газожидкостный сепараторный фильтр (патент на полезную модель №50126, приоритет от 12.07.2005, МПК B01D 45/12, B01D 21/26), содержащий вертикальный корпус, тангенциальный ввод смеси, осевую трубу, экранирующие конусные пластины, патрубки вывода очищенного газа и жидкости, корпус снизу и сверху соответственно оснащен конусными крышкой и днищем, а конусное днище снизу оборудовано устройством отбора твердых фракций, осевая труба выполнена в виде набора перфорированных патрубков, нижняя часть которых телескопически вставлена в верхнюю часть другого перфорированного патрубка с возможностью ограниченного раздвижения.The centrifugal gas-liquid separator filter (utility model patent No. 50126, priority of 07/12/2005, IPC B01D 45/12, B01D 21/26) containing a vertical body, a tangential injection of the mixture, an axial tube, conical shielding plates, nozzles the output of the cleaned gas and liquid, the case from the bottom and top, respectively, is equipped with a conical lid and bottom, and the conical bottom is equipped with a device for the selection of solid fractions, the axial tube is made as a set of perforated pipes, the lower part of which is telescopically inserted into the top of another perforated pipe with the possibility of limited expansion.

Недостатком прототипа является сложность конструкции и большое количество составляющих деталей, что влечет за собой сложность изготовления и сборки сепараторного фильтра.The disadvantage of the prototype is the complexity of the design and a large number of components, which entails the complexity of manufacturing and Assembly of the separator filter.

Технической задачей настоящей полезной модели является разработка простой и эффективной конструкции аппарата для эффективной очистки нефти от сероводорода.The technical task of this utility model is to develop a simple and effective design of the apparatus for the effective purification of oil from hydrogen sulfide.

Для решения технической задачи предложен центробежно-вихревой аппарат для очистки нефти от сероводорода, содержащий корпус, тангенциальный подводящий патрубок очищаемой нефти, отводящий патрубок очищенной нефти и подвижный газоотвод для выброса выделившегося сероводорода, отличающийся тем, что в корпусе расположен рабочий цилиндр, соединенный с тангенциальным подводящим патрубком, при этом по нижнему краю рабочего цилиндра расположены равномерно распределенные по всей окружности отверстия, которые способствуют снижению гидравлического сопротивления и улучшению диспергирования нефти.To solve the technical problem proposed centrifugal-vortex apparatus for cleaning oil from hydrogen sulfide, comprising a housing, a tangential inlet pipe of the oil being cleaned, a discharge pipe of refined oil and a movable gas outlet to emit released hydrogen sulfide, characterized in that the cylinder has a working cylinder connected to the tangential supply a nozzle, with holes evenly distributed around the entire circumference along the bottom edge of the working cylinder, which help reduce hydraulic movements Skog resistance and improve oil dispersion.

На фиг. 1 схематически изображен центробежно-вихревой аппарат для очистки нефти от сероводорода.FIG. 1 schematically shows a centrifugal-vortex apparatus for cleaning oil from hydrogen sulfide.

Центробежно-вихревой аппарат для очистки нефти от сероводорода содержит внешний цилиндрический корпус 1 и внутренний рабочий цилиндр 3. Внутри рабочего цилиндра 3 расположен газоотвод 7 с регулируемой глубиной Н, проходящий через торцевую часть внешнего цилиндрического корпуса 1. Внешний цилиндрический корпус 1 конусообразно соединен с патрубком отвода очищенной нефти 2. Нефть для очистки подается в рабочий цилиндр 3 через тангенциальный патрубок подвода нефти 4. Рабочий цилиндр ограничен кольцевой шайбой 5, а по его нижнему краю расположены равномерно распределенные по всей окружности круглые отверстия 6. Работает аппарат следующим образом:The centrifugal-vortex apparatus for purifying oil from hydrogen sulfide contains an external cylindrical body 1 and an internal working cylinder 3. Inside the working cylinder 3 there is a gas outlet 7 with adjustable depth H passing through the end part of the external cylindrical body 1. The external cylindrical body 1 is cone-shaped connected to the branch pipe refined oil 2. Oil for refining is supplied to the working cylinder 3 through the tangential pipe of the oil supply 4. The working cylinder is limited by an annular washer 5, and on its lower edge is round holes 6 evenly distributed around the entire circumference. The apparatus operates as follows:

Исходная нефть, содержащая сероводород, поступает в рабочий цилиндр 3 через тангенциальный патрубок 4. За счет тангенциального подвода нефть приобретает вращательное движение внутри обечайки 3, при этом возникают значительные центробежные силы, которые во много раз превышают силу тяжести. Согласно закону сохранения момента количества движения при уменьшении радиуса закрутки давление нефти падает, а скорость ее вращения увеличивается. Наивысшей скорости движения и наиболее низкого давления вращающаяся нефть достигает на границе раздела сред. Пузырьки газа с наивысшей скоростью вырываются из нефти и стремятся в зону наиболее низкого давления, к центру рабочего цилиндра. Затем газовая фаза, выделяющаяся на всем этапе дегазации (по всей длине рабочего цилиндра) движется во внутреннем спиральном потоке и отводится из аппарата через газоотвод 7. Регулированием глубины погружения Н газоотвода 7 достигаются максимальные значения стабилизация потока нефти внутри рабочего цилиндра и эффективности разделения нефти и сероводорода. Движение нефти винтовое сверху вниз. В нижней части рабочего цилиндра 3 нефть проходит через круглые отверстия 6, предназначенные для диспергирования и дополнительного повышения эффективности отделения сероводорода. Толщину вращающегося слоя нефти определяет ширина кольца шайбы 5. Большая часть нефти проходит через отверстия 6, а оставшаяся часть через кромку шайбы 5. Нефть дробится на струи и продолжает свое движение по стенкам цилиндрического корпуса 1, а затем удаляется из аппарата через патрубок отвода очищенной нефти 2. Диспергирование нефти через отверстия 6 обеспечивает дополнительную очистку нефти от сероводорода, отделившийся газ выбрасывается через газоотвод 7The original oil containing hydrogen sulfide enters the working cylinder 3 through the tangential nozzle 4. Due to the tangential supply, the oil acquires rotational movement inside the shell 3, with significant centrifugal forces that exceed the force of gravity many times. According to the law of conservation of angular momentum, with a decrease in the twist radius, the oil pressure decreases, and its rotation speed increases. The highest speed and lowest pressure rotating oil reaches at the interface. The gas bubbles with the highest velocity are pulled out of the oil and tend to the zone of the lowest pressure, towards the center of the working cylinder. Then the gas phase, released during the whole degassing stage (along the entire length of the working cylinder) moves in the internal spiral flow and is discharged from the apparatus through the gas outlet 7. By adjusting the immersion depth H of the gas outlet 7, the maximum values of oil flow stabilization inside the working cylinder and the separation efficiency of oil and hydrogen sulfide . The movement of oil screw top down. In the lower part of the working cylinder 3, the oil passes through round holes 6 designed to disperse and further increase the efficiency of hydrogen sulfide separation. The thickness of the rotating oil layer determines the width of the ring of the washer 5. Most of the oil passes through the holes 6, and the remaining part through the edge of the washer 5. The oil is crushed into jets and continues its movement along the walls of the cylindrical body 1, and then is removed from the apparatus through the nozzle of purified oil 2. The dispersion of oil through the holes 6 provides additional purification of oil from hydrogen sulfide, the separated gas is discharged through the gas outlet 7

Предложенная конструкция расширяет диапазон функционального применения и позволяет использовать предложенный центробежно-вихревой аппарат для очистки нефти, добытой на различных месторождениях, без пересчета параметров в зависимости от физических свойств.The proposed design expands the range of functional applications and allows the use of the proposed centrifugal-vortex apparatus for cleaning oil produced in various fields without recalculating the parameters depending on physical properties.

Claims

A centrifugal-vortex apparatus for cleaning oil from hydrogen sulphide, comprising a housing, a tangential inlet of the oil being cleaned, a discharge pipe of refined oil and a mobile gas outlet for emitting released hydrogen sulfide, characterized in that the working cylinder is located in the housing connected to the tangential inlet. the lower edge of the working cylinder are uniformly distributed around the entire circumference of the hole.